第3章 第6节 生态系统通过自我调节维持稳态-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境教师用书word（浙科版）

本讲义聚焦“生态系统通过自我调节维持稳态”核心知识点，系统梳理反馈调节（负反馈、正反馈）的定义与类型，阐明生态系统自我调节能力的基础及与生物种类、食物网复杂度的关系，构建抵抗力稳定性和恢复力稳定性的知识支架。 资料以任务驱动问题链引导科学思维，结合典例分析与跟踪训练深化理解，设计生态瓶制作探究活动培养实践能力。通过预习自评、知识体系图等资源，课中辅助教师高效授课，课后助力学生查漏补缺，凸显生命观念与探究实践素养的培养。

第六节　生态系统通过自我调节维持稳态 |学|习|目|标| 1.举例说明生态系统中的负反馈调节和正反馈调节。 2.阐明生态系统维持稳态的原理。 3.说明生态系统具有抵抗干扰并保持稳态的能力。 4.举例说明生态系统具有恢复稳态的能力。 [主干知识梳理] 1.生态系统主要通过反馈调节维持稳态 (1)稳态的定义：指生态系统内部各成分彼此相互协调，保持相对稳定的状态。 (2)反馈调节 ①定义：生态系统中的某一成分发生变化时，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分，这个过程称为反馈调节。 ②类型及比较(连线) 2.生态系统具有抵抗干扰保持稳态的能力 (1)生态系统的自我调节能力：指生态系统具有抵抗外界干扰，使自身的结构和功能保持原状的能力。负反馈调节是自我调节的基础。 (2)生态系统自我调节能力的强弱 生物种类和数量 食物网 自我调节能力 越多 越复杂 强 越少 越简单 弱 3.生态系统在遭到外界干扰因素破坏时具有恢复稳态的能力 (1)外界干扰对生态系统的影响 ①一定干扰范围内，生态系统能够自我调节和维持自己的正常功能，并能在很大程度上克服和消除外来干扰，保持自身稳定性。 ②若干扰超出承受范围，由于生态系统的自我调节功能是有一定限度的，则可能会引起生态系统稳态的失调，甚至导致生态危机。 (2)生态失调的特点与应对措施 ①特点：在初期往往不容易被人们觉察，一旦发展到出现生态危机时，就很难短期内恢复平衡。 ②应对措施 a.对生态系统的利用或干预需要严格加以控制，不能超出生态系统的自我调节能力范围。 b.对于利用和干预强度较大的生态系统，应有相应物质和能量的补充输入，以保证系统内部结构和功能的协调稳定。 [预习效果自评] 1.判断下列说法的正误 (1)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。 (√) (2)生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复稳态的能力就越强。 (×) 提示：生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统保持稳态的能力就越强，而恢复稳态的能力越弱。 (3)自我调节能力强的生态系统，其保持稳态的能力就越强。 (√) (4)相对天然林来说，人工种植的纯种林更容易发生虫灾。 (√) (5)生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统的稳定性。 (√) (6)正反馈调节能使生态系统保持平衡和稳态，而负反馈调节使生态系统失去平衡状态。 (×) 提示：正反馈调节使生态系统偏离稳态，负反馈调节使生态系统维持稳态。 2.某原始草原被开垦成麦地以后，昆虫由原来的330种下降为142种。试推测麦地每平方米昆虫个体数量变化和后果会怎样 (　　) A.数量增加，会造成虫灾 B.数量减少，会造成虫灾 C.数量变化不大 D.数量减少，不会造成虫灾 解析：选A　原始草原植物种类丰富，昆虫种类多，而开垦成麦地以后，昆虫种类减少，天敌减少，不同昆虫种类间的竞争减小，数量应该增多，会造成虫灾。 3.思考题 (1)为何从长远看，生态系统中负反馈调节起主要作用?提高生态系统稳定性的措施有哪些? 提示：负反馈调节可使生态系统保持稳定。提高生态系统稳定性可以增加生物种类和数量，使结构变得复杂。 (2)提高生态系统的稳定性，我们可以做些什么呢? 提示：①控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。②对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。 [精要内容把握] 一、知识体系建一建 二、核心语句背一背 1.生态系统可以通过其内部的自我调节机制保持稳定性，当其遭受一定程度的外界干扰时，可以恢复到原来的稳定状态。 2.负反馈调节是生态系统中普遍存在的一种调节方式，它的作用是能够使生态系统达到和保持平衡或稳态，反馈的结果是抑制和减弱最初发生的变化。 3.增加生态系统物种的多样性，可以增强内部结构与功能的协调性，提高生态系统的稳定性。 4.对生态系统的利用或干预需要严格加以控制，不能超出生态系统的自我调节能力。 提能点(一)　反馈调节 [任务驱动] 　　图A为草原生态系统中的反馈调节示意图，图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动。请据图思考下列问题： (1)反馈调节有正反馈调节和负反馈调节，图A和图B分别属于哪一种? 提示：图A所示的是负反馈调节，图B所示的是正反馈调节。 (2)请写出图A中的食物链。 提示：乙→甲→丙。 (3)甲状腺激素分泌增加后，会影响下丘脑和垂体的分泌活动，其中的反馈调节和图中的哪种调节方式相同? 提示：甲状腺激素分泌增加后，会抑制下丘脑和垂体的分泌活动，这种反馈调节是负反馈调节，和图A中的调节方式相同。 [生成认知] 1.生态系统的自我调节能力 (1)自我调节能力取决于生态系统自身的净化作用和完善的营养结构 ①净化作用包括物理沉降、化学分解和微生物的降解三个方面，它是河流生态系统抵抗环境污染的有效途径。 ②完善的营养结构使生态系统具有一种负反馈调节机制，进而抵抗外界干扰，维持自身稳定。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，如在森林中，当害虫数量增加时，食虫类生物由于食物丰富，数量也会增加，害虫种群的增长就会受到抑制。生态系统的自我调节主要依靠群落内的种间关系(主要是捕食)和种群中的种内斗争来实现。 (2)自我调节能力与生态系统成分和营养结构的关系 生态系统的自我调节能力与其自身的成分和营养结构呈正相关。一般来说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越小，反之越大。 2.生态系统的正反馈调节和负反馈调节分析 类型 正反馈调节 负反馈调节 调节 方式 加速最初发生的变化 抑制或减弱最初的变化 结果 常使生态系统远离平衡状态或稳态 使生态系统达到和保持平衡或稳态 模式图 实例 分析 3.生命系统中的反馈调节 层次 实例 调节结果 个体 体温调节、甲状腺激素含量的调节、血糖浓度相对稳定 维持人体内环境的稳态 生态 系统 负反馈调节：草原上的食草动物数量的调节 生态系统会保持生态平衡 正反馈调节：一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多的鱼类死亡 导致生态 危机 　　[典例]　生态系统具有一定的自我调节能力，从而使生态系统具有一定的稳定性，即抵抗力稳定性和恢复力稳定性。生态系统的调节方式主要为反馈调节，而反馈调节又分为负反馈调节和正反馈调节。下列有关叙述正确的是 (　　) A.自然生态系统一般都能实现物质和能量的自给自足 B.某些生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低 C.生态系统具有的自我调节能力是其负反馈调节的基础 D.正反馈调节使系统偏离原有状态，对生命系统极为不利 [解析]　任何生态系统都必须得到外界能量的补充，A错误；某些生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低，如沙漠生态系统由于干旱，生物种类少，营养结构简单，因此抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低，B正确；负反馈调节是生态系统具有的自我调节能力的基础，C错误；并非所有正反馈调节都对生命系统极为不利，如人体正常的排尿反射、分娩反射都属于正反馈，都是正常的生命活动，D错误。 [答案]　B [思维建模] 正反馈和负反馈调节的判断方法 根据调节后的结果与原状态之间的变化 调节后 [跟踪训练] 1.某池塘演变早期，藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤随之大量繁殖，导致藻类数量减少，接着又引起水蚤减少，后期因排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是 (　　) A.早期不属于负反馈调节，后期属于负反馈调节 B.早期属于负反馈调节，后期属于正反馈调节 C.早期、后期均属于负反馈调节 D.早期、后期均属于正反馈调节　 解析：选B　由题意可知，早期由于藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤因食物充足而大量繁殖，大量的水蚤捕食大量的藻类，藻类因水蚤数量增加而减少，藻类减少，水蚤因食物缺乏而减少，这属于负反馈调节；后期水体污染，引起部分水蚤死亡，水蚤死亡后腐烂的遗体加重了水体污染的程度，导致更多的水蚤死亡，这属于正反馈调节。 2.生态系统中存在正反馈调节，该调节是指生态系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，不是抑制而是加速最初发生的变化。如森林砍伐对水循环的影响被认为是一个正反馈调节，下列叙述正确的是 (　　) A.森林砍伐形成了新的栖息地类型，从而增加了物种多样性 B.森林砍伐导致生长季节的养分吸收减少，从而导致土壤更肥沃 C.森林砍伐会导致降水减少，从而导致植被进一步流失 D.森林砍伐导致径流中营养物质浓度增加，从而导致富营养化 解析：选C　森林砍伐破坏了生物的栖息地，可能导致物种多样性降低，A错误；森林砍伐导致生长季节的养分吸收减少，从而导致土壤更贫瘠，B错误；森林砍伐对水循环的影响被认为是一个正反馈调节，森林砍伐会导致降水减少，从而导致植被进一步流失，C正确；森林砍伐导致径流中营养物质浓度降低，不会导致富营养化，D错误。 提能点(二)　生态系统保持和恢复稳态的能力 [任务驱动] 1.亚马孙森林已经存在至少上千万年了，尽管中间遭受洪涝、火烧、虫害，也遭受人类的砍伐与放牧等活动的干扰，但现在依然保持着壮丽的森林景观(如图)。 (1)分析以上材料可知，该生态系统具有稳定性的原因是什么? 提示：该生态系统具有一定的自我调节能力。 (2)请思考并总结生态系统中生物种类与其自我调节能力及稳定性的关系。 提示：生态系统中生物的种类和数量越多，营养结构越复杂，则其自我调节能力越强，抵抗外界干扰保持稳态的能力就越强。 2.传说当年乾隆下江南来到苏州，发现虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天。他亲自追查此事，严禁商贾平民在此处开设染坊，原有的数十家染坊搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此虎丘重现绿水青山。 请思考虎丘外围的河流污染被消除的原因是什么? 提示：原有的污染通过物理沉降、化学分解和微生物的分解使河流污染被消除。 [生成认知] 1.对生态系统稳定性的理解 (1)结构的相对稳定：结构相对稳定体现在各组成成分的相对稳定和生物种间关系的相对稳定。 (2)功能的相对稳定：生态系统物质和能量的输入与输出达到平衡。 2.对生态平衡的理解 在处于平衡的生态系统中，物质和能量的输入与输出均衡，生物种类的组成稳定，也就是说，生态系统中的生产过程与消费、分解过程处于平衡的状态，这时生态系统的外貌、结构以及动植物组成等都保持相对稳定的状态。 3.生态系统保持稳态的能力(抵抗力稳定性)和恢复稳态的能力(恢复力稳定性)比较 区别 (如图) 联系 (如图) ①二者一般呈负相关，营养结构越复杂的生态系统，保持稳态的能力(a)越强，而恢复稳态的能力(b)一般越弱； ②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的能力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定 4.生态系统保持稳态的能力(抵抗力稳定性)与恢复稳态的能力(恢复力稳定性)和总稳定性的关系 模型 图示 模型 解读 (1)在受到干扰之前，曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力； (2)热带雨林生态系统与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值； (3)x的大小可作为恢复力稳定性强弱的指标，x值越大说明恢复力稳定性越弱； (4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，TS值越大说明生态系统的总稳定性越低 [典例]　如图为某一生态系统稳定性图解，对此理解错误的是 (　　) A.a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性 B.a为恢复力稳定性，b为抵抗力稳定性 C.恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈相反关系 D.抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系 [解析]　生物种类和数量越多、营养结构越复杂，抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性就越弱，A正确，B错误。一般情况下恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈负相关，且一般情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系，C、D正确。 [答案]　B [跟踪训练] 1.一段河流遭轻度污染，通过自身的物理沉降、化学分解和微生物分解等作用而使物种的数量和群落的结构一直保持在污染前的状态，这一事实说明生态系统具有 (　　) A.恢复力稳定性和抵抗力稳定性 B.抵抗力稳定性 C.恢复力稳定性或抵抗力稳定性 D.恢复力稳定性 解析：选D　题干所述事例表明河流已经遭到污染后恢复到原有状态，该生态系统在遭到外界干扰因素破坏时具有恢复稳态的能力，属于恢复力稳定性。 2.稳定性是生态系统的重要特征之一，是衡量生态系统健康状况的重要指标。下列叙述错误的是 (　　) A.群落在发生次生演替过程中，生态系统的稳定性一定会逐渐增强 B.北极苔原生态系统(动植物种类稀少，以地衣为主要生产者)中，若地衣被大面积破坏，则整个生态系统将会崩溃 C.负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统具有自我调节能力的基础 D.生态系统的物质循环或能量流动受阻后，生态系统的稳定性就会下降 解析：选A　一般而言，次生演替时物种的数目会增多，丰富度提高，稳定性会增强，若次生演替过程中，环境因素较差或人为破坏较为严重，也会出现物种数目减少，生态系统稳定性降低的情况，A错误；北极苔原生态系统动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活，若地衣被大面积破坏，则整个生态系统将会崩溃，B正确；生态系统具有一定的自我调节能力的基础是负反馈调节，并且负反馈调节在生态系统中普遍存在，C正确；生态系统的物质循环和能量流动的渠道是食物链和食物网，复杂的食物链和食物网是生态系统稳定性的重要基础，故生态系统的物质循环或能量流动受阻后，生态系统的稳定性就会下降，D正确。 3．(2025·河北高考)口袋公园是指在城市中利用零星空地建设的小型绿地，可满足群众就近休闲需求，为群众增添身边的绿、眼前的美。下列分析错误的是(　　) A．大量口袋公园的建设有效增加了绿地面积，有助于吸收和固定CO2 B．适当提高口袋公园的植物多样性，可增强其抵抗力稳定性 C．口袋公园生态系统不具备自我调节能力，需依赖人工维护 D．从空地到公园，鸟类等动物类群逐渐丰富，加快了生态系统的物质循环 解析：选C　大量口袋公园的建设有效增加了绿地面积，其中的植物可有效吸收和固定CO2，A正确；适当提高口袋公园的植物多样性，可以提高食物链和食物网的复杂程度，从而增强其抵抗力稳定性，B正确；口袋公园生态系统具备一定的自我调节能力，C错误；鸟类等动物类群可以作为生态系统的消费者，消费者具有加快生态系统物质循环的功能，D正确。 探究活动——设计并制作生态瓶，观察其稳定性 (一)活动原理解读 1.生态系统的稳定性是其结构与功能发展协调的重要标志。 2.生态系统的稳定程度，取决于它的物种组成、营养结构和非生物因素之间的协调关系。 3.观察生态瓶中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。 (二)活动内容归纳 1.活动方法步骤 (1)设计方案：根据生态瓶中各种成分及其比例设计制作生态瓶的方案。 (2)制作生态瓶：在底部的一侧铺垫石块，再铺一层细沙→注水→放置动植物，密封生态瓶→将生态瓶放置在温度适宜、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射。 (3)观察记录生态瓶内的生物种类与数量变化。 2.生态瓶设计要求及分析 设计要求 相关分析 生态瓶必须是密封的 防止外界生物或非生物因素的干扰 生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的生命力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者) 保证生态瓶中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定 生态瓶的材料必须透明 为光合作用提供光能，便于观察 生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应适宜，要留出一定的空间 便于操作，瓶内储备一定量的空气 生态瓶的放置位置要光线良好，但是避免阳光直接照射(利用散射光) 防止水温过高导致生物死亡 选择生命力强的生物，动物不宜太多，个体不宜太大 减少对O2的消耗，防止生产量<消耗量 3.生态瓶稳定性观察与分析 (1)可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。 (2)由于生态瓶中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态瓶内的生物只能保持一定时间的活性。 [素养训练] 1．(2025·温州十校联合体期末)生态瓶是指在隔绝物质交换的空间内，依据生态学原理，将生态系统具有的基本成分进行组织，构建的封闭式人工微型生态系统。下列会降低生态瓶中生态系统稳定性的是(　　) A．用蒸馏水代替池塘水 B．采用散射光照射生态瓶 C．向生态瓶添加一些生物成分和非生物成分 D．通入一定量的空气 解析：选A　用蒸馏水代替池塘水，会减少生态瓶中的分解者，降低物质循环，可能会降低稳定性，A符合题意；该生态瓶中生态系统需要能量输入，给予散射光会增加稳定性，B不符合题意；向生态瓶添加一些生物成分和非生物成分，可以提高稳定性，C不符合题意；通入一定量的空气供生态系统中的生物利用，可增强生态瓶中生态系统的稳定性，D不符合题意。 2．(2025·丽水期末)利用废弃的矿泉水桶可以自制生态鱼缸。某同学将矿泉水桶切割后，在桶内放入底沙、溪流石、圆心萍、铜钱草、孔雀鱼、虎皮鱼等制成生态鱼缸。下列叙述正确的是(　　) A．若该生态鱼缸未密封，其也属于一个独立的小型生态系统 B．底沙、溪流石没有生命，不属于该生态系统的组成成分 C．需将该生态鱼缸放在太阳直射的地方，以维持其正常功能 D．制作生态鱼缸前要考虑系统内组成成分及营养级之间的合适比例 解析：选D　若该生态鱼缸未密封，与外界环境有气体等物质交换，不属于独立的生态系统，A错误；底沙、溪流石没有生命，属于该生态系统的非生物成分，B错误；太阳直射时温度太高，不利于生物的生存，宜采用散射光，以防止水温过高导致水生植物死亡，C错误；生态系统由生物群落与非生物成分组成，生物之间形成一定的营养结构，制作生态鱼缸前要考虑系统内组成成分及营养级之间的合适比例，D正确。 3．现有A、B两个密闭、透明的生态瓶，其生物组成和光照条件如下表(注：“＋”表示有，“－”表示无)。一段时间后，发现A瓶的生态系统较B瓶的稳定。请回答下列问题： 生态瓶 编号 光照 含微生 物的泥沙 浮游藻类 水草 浮游 动物 A ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ B － ＋ ＋ ＋ ＋ (1)A瓶中微生物、浮游藻类、水草和浮游动物共同组成了一个____________，浮游藻类和水草的种间关系为_________。 (2)一段时间后，B瓶中浮游藻类的种群密度________，原因是________________________________________________； 浮游动物的种群密度________，原因是________________________________________________。 (3)生态系统中分解者的作用是________________________________________________ ________________________________________________。 解析：(1)在一定时间内聚集在一定空间内的所有生物种群的集合体为生物群落，因此A瓶中的微生物、浮游藻类、水草和浮游动物共同组成了一个生物群落；浮游藻类和水草都为生产者，会争夺光照、生态瓶中的无机盐等，因此两者为竞争关系。(2)B瓶缺乏光照，藻类不能进行光合作用，因此一段时间后浮游藻类的种群密度将降低；藻类因不能进行光合作用不但使其数量减少，也会导致瓶内O2含量减少，而浮游动物以植物为食，因此浮游动物会因食物和O2不足导致其种群密度降低。(3)在生态系统中，分解者能将动、植物遗体残骸和粪便中的有机物最终分解成无机物，重新供生产者利用。 答案：(1)生物群落　竞争　(2)降低　没有光照，藻类无法进行光合作用(合理即可)　降低 O2与食物不足(合理即可)　(3)将动、植物遗体残骸和粪便中的有机物最终分解成无机物 学科网（北京）股份有限公司 $